Khóa luận tốt nghiệp địa lý : Đánh giá tài nguyên gió phục vụ sản xuất điện ở Việt Nam

MỤC LỤC PHẦN MỞ ĐẦU ............................................................................................... 1 1. Lí do chọn đề tài. .......................................................................................... 1 2. Mục tiêu, nhiệm vụ, giới hạn và phạm vi nghiên cứu. ................................ 2 1.1 Mục tiêu. ..................................................................................................... 2 1.2 Nhiệm vụ. .................................................................................................... 2 1.3 Giới hạn và phạm vi nghiên cứu. ............................................................... 2 3. Lịch sử nghiên cứu vấn đề. .......................................................................... 2 4. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................. 3 4.1 Phương pháp thu thập tài liệu thông tin. .................................................. 3 4.2 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết. .......................................................... 4 4.3 Phương pháp phân tích tổng hợp .............................................................. 4 4.4 Phương pháp sử dụng bản đồ , biểu đồ ..................................................... 4 5. Đóng góp của đề tài. ..................................................................................... 4 CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ CƠ SỞ THỰC TIỄN VỀ GIÓ VÀ TÀI NGUYÊN GIÓ ................................................................................................. 5 1.1 Cơ sở lí luận. ............................................................................................... 5 1.1.1 Gió ............................................................................................................ 5 1.1.2 Tài nguyên thiên nhiên và tài nguyên gió ................................................ 8 1.2 Cơ sở thực tiễn ............................................................................................ 9 1.2.1 Khả năng khai thác điện từ tài nguyên gió .............................................. 9 1.2.2 Tình hình khai thác tài nguyên gió trên Thế giới .................................. 11 1.2.3 Hiện trạng tình hình khai thác tài nguyên gió ở Việt Nam. .................. 52 CHƯƠNG 2: ĐÁNH GIÁ TÀI NGUYÊN GIÓ TRÊN LÃNH THỔ VIỆT NAM................................................................................................................ 15 2.1 Các nhân tố ảnh hưởng tới tài nguyên gió .............................................. 15 2.1.1 Hoàn lưu ................................................................................................ 15 2.1.2 Địa hình. ................................................................................................. 19 2.2 Tài nguyên gió Việt Nam.......................................................................... 20 2.2.1 Tài nguyên gió Việt Nam theo mùa. ....................................................... 20 2.2.2 Tài nguyên gió theo độ cao. .................................................................... 26 2.2.3 Tài nguyên gió phân theo vùng lãnh thổ. ............................................. 42 2.2.4 Tài nguyên gió trên biển Đông. ............................................................. 47 CHƯƠNG 3: GIẢI PHÁP – ĐỊNH HƯỚNG CHO TÀI NGUYÊN GIÓ VIỆT NAM ....................................................... Error! Bookmark not defined. 3.1 Vị trí lắp đặt tuabin .................................................................................. 57 3.2 Lựa chọn công suất tuabin phong điện ..... Error! Bookmark not defined. 3.3 Đề xuất định hướng cho tài nguyên gió Việt Nam ..................................... 61 PHẦN KẾT LUẬN ........................................... Error! Bookmark not defined. DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÂY BẮC

MẠC THỊ CHINH

ĐÁNH GIÁ TÀI NGUYÊN GIÓ PHỤC VỤ SẢN XUẤT

ĐIỆN Ở VIỆT NAM

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Sơn La, năm 2013

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÂY BẮC

MẠC THỊ CHINH

ĐÁNH GIÁ TÀI NGUYÊN GIÓ PHỤC VỤ SẢN XUẤT

ĐIỆN Ở VIỆT NAM

Chuyên ngành: Địa lí tự nhiên

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Người hướng dẫn: ThS Trần Thị Hằng

Sơn La, năm 2013

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình nghiên cứu đề tài: “Đánh giá tài nguyên gió phục vụ sản

xuất điện ở Việt Nam’’, nhờ có sự hướng dẫn, giúp đỡ tận tình của cô giáo, Thạc sĩ

Trần Thị Hằng mà đề tài của em đã được hoàn thiện Em xin bày tỏ lòng kính trọng

và biết ơn chân thành, sâu sắc tới cô trong suốt quá trình thực hiện đề tài này

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới ban giám hiệu trường đại học Tây Bắc, các phòng ban chức năng cùng ban chủ nhiệm khoa, các thầy cô giáo trong khoa Sử - Địa đã tạo điều kiện giúp đỡ em trong quá trình nghiên cứu

Bên cạnh sự giúp đỡ của thầy cô, em cũng luôn luôn nhận được sự động viên khích lệ từ phía gia đình, bạn bè và người thân, chính điều này đã giúp em vượt qua mọi khó khăn trong quá trình thực hiện

Đề tài của em trong quá trình nghiên cứu, tìm hiểu chắc chắn còn nhiều hạn chế, thiếu xót, em rất mong nhận được sự chỉ bảo, góp ý của các thầy cô giáo và các bạn sinh viên để đề tài thêm đầy đủ và hoàn thiện

Em xin chân thành cảm ơn !

Sơn La, ngày…tháng…năm 2013

Sinh viên thực hiện

Mạc Thị Chinh

MỤC LỤC

PHẦN MỞ ĐẦU 1

1 Lí do chọn đề tài 1

2 Mục tiêu, nhiệm vụ, giới hạn và phạm vi nghiên cứu 2

1.1 Mục tiêu 2

1.2 Nhiệm vụ 2

1.3 Giới hạn và phạm vi nghiên cứu 2

3 Lịch sử nghiên cứu vấn đề 2

4 Phương pháp nghiên cứu 3

4.1 Phương pháp thu thập tài liệu thông tin 3

4.2 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết 4

4.3 Phương pháp phân tích tổng hợp 4

4.4 Phương pháp sử dụng bản đồ , biểu đồ 4

5 Đóng góp của đề tài 4

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ CƠ SỞ THỰC TIỄN VỀ GIÓ VÀ TÀI NGUYÊN GIÓ 5

1.1 Cơ sở lí luận 5

1.1.1 Gió 5

1.1.2 Tài nguyên thiên nhiên và tài nguyên gió 8

1.2 Cơ sở thực tiễn 9

1.2.1 Khả năng khai thác điện từ tài nguyên gió 9

1.2.2 Tình hình khai thác tài nguyên gió trên Thế giới 11

1.2.3 Hiện trạng tình hình khai thác tài nguyên gió ở Việt Nam 52

CHƯƠNG 2: ĐÁNH GIÁ TÀI NGUYÊN GIÓ TRÊN LÃNH THỔ VIỆT NAM 15

2.1 Các nhân tố ảnh hưởng tới tài nguyên gió 15

2.1.1 Hoàn lưu 15

2.1.2 Địa hình 19

2.2 Tài nguyên gió Việt Nam 20

2.2.1 Tài nguyên gió Việt Nam theo mùa 20

2.2.2 Tài nguyên gió theo độ cao 26

2.2.3 Tài nguyên gió phân theo vùng lãnh thổ 42

2.2.4 Tài nguyên gió trên biển Đông 47

CHƯƠNG 3: GIẢI PHÁP – ĐỊNH HƯỚNG CHO TÀI NGUYÊN GIÓ VIỆT NAM Error! Bookmark not defined 3.1 Vị trí lắp đặt tuabin 57

3.2 Lựa chọn công suất tuabin phong điện Error! Bookmark not defined 3.3 Đề xuất định hướng cho tài nguyên gió Việt Nam 61 PHẦN KẾT LUẬN Error! Bookmark not defined DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHẦN MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Sau khi cải cách mở cửa, kinh tế Việt Nam đã có những bước chuyển biến tích cực Nền kinh tế phát triển với tốc độ nhanh, khoảng 7% trong những năm gần đây; điều đó dẫn đến nhu cầu về năng lượng của nền kinh tế tăng nhanh với trung bình 12%-13%, gần gấp đôi so với tăng trưởng GDP.Theo dự báo của Tổng Công ty Điện lực Việt Nam, nếu tốc độ tăng trưởng GDP trung bình tiếp tục được duy trì ở mức 7,1% /năm thì nhu cầu điện sản xuất của Việt Nam vào năm 2020 sẽ là khoảng 200.000 GWh, vào năm 2030 là 327.000 GWh Trong khi đó, ngay cả khi huy động tối đa các nguồn điện truyền thống thì sản lượng điện nội địa của Việt Nam cũng chỉ đạt mức tương ứng là 165.000 GWh (năm 2020) và 208.000 GWh (năm 2030) Điều này có nghĩa là nền kinh tế sẽ bị thiếu hụt điện một cách nghiêm trọng, và tỷ lệ thiếu hụt có thể lên tới 20-30% mỗi năm

Nhu cầu về điện năng đã và vẫn đang là vấn đề thời sự nóng bỏng Bởi hơn trên hết muốn phát triển kinh tế một cách bền vững, thì điện năng phải đi trước một bước Lời giải cho bài toán năng lượng là gì? Ở nước ta, Đảng và chính phủ một mặt nâng cao hiệu quả khai thác các nguồn tài nguyên thiên nhiên truyền thống nhằm phục vụ việc sản xuất điện, mặt khác cũng từng bước khai thác các nguồn năng lượng mới như: mặt trời, thủy triều, địa nhiệt, và tài nguyên gió Đó thực sự là lời giải thông minh và phù hợp cho bài toán năng lượng hóc búa, lời giải mà cả nhân loại đang áp dụng và đã gặt hái được nhiều thành công

Trong số những hướng đi khởi nguyên từ nguồn năng lượng mới, tài nguyên gió hay năng lượng gió được đặc biệt quan tâm Bởi, theo một số nghiên cứu đánh giá Việt Nam có tiềm năng về năng lượng gió thuộc vào hàng lớn nhất

là Đông Nam Á Tổng công suất phong điện ước đạt 513.360 MW, bằng hơn

200 lần công suất của Thủy điện Sơn La hơn 10 lần tổng công suất dự báo của ngành điện vào năm 2020 Việc khai thác tài nguyên gió hứa hẹn nhiều kết quả khả quan trong việc phát triển kinh tế và bảo vệ môi trường Song, rõ ràng, việc khai thác tài nguyên gió trên lãnh thổ Việt Nam, cần phải có những nghiên cứu

kĩ lưỡng và đầy đủ về các nhân tố ảnh hưởng, đặc điểm mới có thể khai thác tốt

và hiệu quả phục vụ sản xuất điện Mong muốn có cái nhìn khách, tổng hợp và đầy đủ một trên phương diện địa lí; sự đam mê của một sinh viên địa lí em chọn

“Đánh giá tài nguyên gió phục vụ sản xuất điện ở Việt Nam” làm khóa luận tốt

nghiệp của mình

2 Mục tiêu, nhiệm vụ, giới hạn và phạm vi nghiên cứu

- Phân tích hiện trạng việc sử dụng tài nguyên gió trên Thế giới

- Chỉ ra các nhân tố ảnh hưởng tới tài nguyên gió

- Trình bày, phân tích, và có những đánh giá bước đầu về tài nguyên gió Việt Nam theo mùa, theo độ cao và theo từng vùng lãnh thổ

- Trình bày hiện trạng khai thác tài nguyên gió Việt Nam

- Đề xuất việc nâng cao hiệu quả khai thác tài nguyên gió

2.3 Giới hạn và phạm vi nghiên cứu

- Về nội dung: Do giới hạn về điều kiện và thời gian nghiên cứu, nên tôi chỉ tập trung đi sâu vào việc nghiên cứu một loại tài nguyên đó là tài nguyên gió với việc ứng dụng bằng việc khai thác có hiệu quả tua bin phong điện (hay tua bin điện gió)

- Giới hạn về lãnh thổ nghiên cứu: Đề tà chỉ tập trung nghiên cứu đánh giá tài nguyên gió trên lãnh thổ Việt Nam

3 Lịch sử nghiên cứu vấn đề

Ở Việt Nam, những nghiên cứu về gió không phải là đề tài quá mới mẻ Tuy nhiên, những nghiên cứu về gió mới chỉ dừng lại trong hệ xem xét nó như là một phần không thể tách rời của khí hậu Việt Nam Khi nghiên cứu, ngoài việc đưa ra nguồn gốc phát nguyên, bản chất, tính chất khu vực chịu ảnh hưởng hay sự tác động của gió tới khí hậu, thời tiết hệ cảnh quan hay sức khỏe con người thì việc nghiên cứu về gió cũng như tài nguyên gió chưa có cái nhìn tổng hợp Mối thiết lập logic

và hệ thống giữa những kiến thức về địa lí tự nhiên và những cơ sở tính toán đo đạc

về tốc độ gió, năng lượng gió còn rời rạc Các công trình nghiên cứu về gió trên lãnh

thổ Việt Nam quan trọng phải kể tới Khí hậu nước ta của Phạm Ngọc Toàn (1976), NXB Khoa học và kĩ thuật; Khí hậu Việt Nam của Phạm Ngọc Toàn – Phan Tất Đắc (1978), NXB Khoa học và kĩ thuật; Địa lí tự nhiên Việt Nam, Vũ Tự Lâp, NXB Đại học Sư phạm,… hay nghiên cứu về gió trên biển Đông với cuốn Địa lí tự nhiên biển

Đông Nguyễn Văn Âu (2008), NXB Giáo dục

Đặt trong vấn đề khai thác tài nguyên, sử dụng nguồn năng lượng mới ta có thể thấy rằng: Gió, không còn chỉ là một nhân tố nhỏ bé trong hợp phần đa dạng của khí hậu Việt Nam, mà giờ đây được xem xét nhìn nhận như một dạng tài nguyên độc đáo Và việc đánh giá tài nguyên gió được xem là vấn đề quan trọng, có tính cấp thiết Những năm 80 của thế kỉ XX, đã có những công trình

nghiên cứu liên quan và có giá trị về vấn đề Đầu tiên phải nhắc tới là tác giả

Phan Mĩ Tiên (1994), Phân bố tiềm năng năng lượng gió trên lãnh thổ Việt

Nam, Luận án Phó tiến sĩ khoa học địa lí - địa chất, Hà Nội, tác giả đã phần nào

đề cập tới sự phân hóa tài nguyên gió Việt Nam theo các vùng địa lí khác nhau ở

nét khái quát nhất Kế tiếp đó, Tạ Văn Đa (2006), với công trình Đánh giá tài

nguyên và khả năng khai thác năng lượng gió trên lãnh thổ Việt Nam, Báo cáo

tổng kết đề tài KHCN cấp bộ, Hà Nội, một lần nữa, có tham khảo tài liệu của Phan

Mĩ Tiên làm cơ sở phát triển và phân tích cho mình, trong đề tài này, tác giả đã làm được nhiệm vụ quan trọng phân tích sâu thêm sự phân hóa tài nguyên gió theo mùa nóng và mùa lạnh Và đề xuất công suất động cơ được xem là phù hợp cho các vùng

có tiềm năng về tài nguyên gió khác nhau

Bên cạnh đó, tác giả Trần Trí Năng (2008), Triển vọng phát triển nguồn

điện gió Việt Nam, Viện Khoa học vật liệu ứng dụng - Viện Khoa học và Công

Nghệ Việt Nam, Hà Nội, còn đưa ra các công thức tính toán trong việc thiết lập mật độ năng lượng gió, tốc độ gió cùng việc nhấn mạnh khả năng khai thác tài nguyên gió trên biển Đông Đặc biệt, TS.Trần Văn Bình - TS Nguyễn Thế Việt

(2010), Phong điện năng lượng tái tạo cho Việt Nam,NXB Trẻ, TP Hồ Chí

Minh, là tác giả có cách phân tích khá sâu sắc về tính tất yếu khách quan của tài nguyên gió có khả năng khãi thác và sử dụng Tuy mới chỉ được khai thác ở một khía cạnh nào đó của tài nguyên gió, nhưng các công trình thực sự là nguồn tài liệu tham khảo có giá trị và có cái nhìn tổng quát vấn đề

Cho đến nay, ngoài các tài liệu trên, đã có một số dự án nhìn chung đánh giá bước đầu về tiềm năng năng lượng gió ở Việt Nam, do ngân hàng Thế giới

(WB) tài trợ và do công ty tư vấn TrueWind Solution, LCC (Mỹ) thực hiện “Bản

đồ tài nguyên năng lượng gió Đông Nam Á”phát hành tháng 9/2001, sau này gọi

tắt là BĐG-01 Nhưng nhìn chung, chưa nêu bật và phân tích rõ được những nét chung nhất về tài nguyên gió Việt Nam

4 Phương pháp nghiên cứu

4.1 Phương pháp thu thập tài liệu thông tin

Đây là phương pháp truyền thống được sử dụng trong nghiên cứu khoa học Địa lí Nghiên cứu về năng lượng gió không phải là đề tài thực sự mới mẻ, kiến thức về vấn đề đã có từ rất lâu, lại không ngừng được bổ sung và cập nhật, có nhiều phương diện khác nhau khi xem xét, đánh giá Chính vì vậy, phương pháp thu thập tài liệu thông tin có ý nghĩa vô cùng quan trọng, đề tài sẽ không thể hoàn thành nếu thiếu phương pháp này

4.2 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết

Sau khi thu thập tài liệu tham khảo, tiến hành đọc và phân tích để tìm hiểu một cách đầy đủ về các nội dung có liên quan, sau đó chọn lọc và tập hợp theo từng nội dung cụ thể cần nghiên cứu

Hệ thống hóa là sắp xếp các tài liệu, thông tin thu được có liên quan tới nội dung đang nghiên cứu theo một cấu trúc khoa học với kết cấu chặt chẽ Các nguồn tài liệu được lựa chọn theo từng nội dung cụ thể để hệ thống, khái quát và trình bày vấn đề một cách logic và hợp lí

4.3 Phương pháp phân tích tổng hợp

Là phương pháp nghiên cứu quan trọng để tiếp cận vấn đề từ những tài liệu rời rạc, từ những nguồn thông tin khác nhau (sách nghiên cứu, sách giáo trình, mạng internet, ta có thể sắp xếp chúng lại theo hệ thống phù hợp với nội dung nghiên cứu của đề tài Sau đó, phân tích, tổng hợp tìm ra những đặc điểm chung để đánh giá nguồn tài nguyên gió ở Việt Nam

4.4 Phương pháp sử dụng bản đồ , biểu đồ

Phương pháp sử dụng bản đồ, biểu đồ là phương pháp rất đặc trưng cho các

công trình nghiên cứu địa lí nói chung và đề tài “Đánh giá tài nguyên gió phục vụ

sản xuất điện ở Việt Nam” nói riêng Sử dụng bản đồ không chỉ khái quát hóa nội

dung, mà chỉ ra sự phân hóa của đối tượng địa lí theo không gian, theo thời gian Trong đề tài của mình tôi đã sử dụng hàng loạt các bản đồ, biểu đồ nhằm khái quát

và cụ thể hóa nội dung cần trình bày

- Đề xuất định hướng, giải pháp khai thác hiệu quả tài nguyên gió

6 Cấu trúc của đề tài

Ngoài phần mở đầu và phần kết luận, phần nội dung của đề tài gồm có

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ CƠ SỞ THỰC TIỄN VỀ GIÓ

VÀ TÀI NGUYÊN GIÓ 1.1 Cơ sở lí luận

1.1.1 Khái quát về gió

1.1.1.1 Khái niệm và nguyên nhân sinh ra gió

Có nhiều ý kiến khác nhau được đưa ra khi đưa ra khái niệm về gió

Theo tác giả Nguyễn Dược (2008) trong Sổ tay thuật ngữ địa lí, NXB Giáo

dục được gió được phát biểu là “hiện tượng chuyển động của không khí theo chiều ngang từ nơi có khí áp cao về nơi có khí áp thấp Mức chênh lệch khí áp càng lớn, gió càng mạnh”

Theo Hoàng Ngọc Oanh – Nguyễn Văn Âu – Lê Thị Ngọc Khanh (2009),

Địa lí tự nhiên đại cương 2, NXB Đại học Sư phạm, thì “sự chuyển động ngang

của không khí tương đối so với mặt đất gọi là gió”

Nguyên nhân sinh ra gió là do sự phân bố không đồng đều của khí áp trên

bề mặt nằm ngang của Trái Đất Không khí sẽ chuyển động từ nơi có khí áp cao tới nơi có khí áp thấp, sự chuyển dịch đó diễn ra mãi, cho đến khi không còn sự chênh lệch áp suất theo chiều ngang mới thôi Gió được đặc trưng bởi đại lượng véc tơ tốc độ, hướng của véc tơ tốc độ gọi là hướng gió

1.1.1.2 Các thước đo về gió

Tốc độ gió được tính bằng mét/giây (m/s) hay kilômet/giờ (km/h) Hướng gió bao gồm tám hướng chính: bắc, nam, đông, tây, đông bắc, đông nam, tây nam, tây bắc, và tám hướng phụ: bắc-đông bắc, đông-đông bắc, đông-đông nam, nam-tây nam, tây-tây nam, tây-tây bắc Hướng gió tại một địa được điểm được xác định bằng hướng từ phía mà gió thổi tới địa điểm đó

1.1.1.3 Các lực tạo ra gió và ảnh hưởng tới gió

Các lực tạo ra gió và ảnh hưởng tới gió bao gồm có bốn lực cơ bản: lực gradien khí áp nằm ngang, lực làm lệch do sự tự quay quanh trục của Trái Đất (lực Côriôlit), lực ma sát và lực li tâm

a Lực gradien khí áp nằm ngang hay lực phát động gradien khí áp

Nguyên nhân gây ra gió là do có sự chênh lệch áp suất theo chiều ngang, do đó trong động lực học khí tượng, lực phát động gradien khí áp là lực đẩy cho không khí chuyển động, nghĩa là lực đó gây ra gió và nó được biểu thị bằng (G)

b Lực làm lệch do sự tự quay của Trái Đất (lực Côriôlit)

Lực Côriôlit không làm thay đổi tốc độ gió mà chỉ có tác dụng làm thay đổi hướng gió, ở Bán cầu Bắc bị lệch về bên phải, ở Bán cầu Nam bị lệch về bên trái của hướng gió Lực này tác động lên một đơn vị khối lượng và bằng một gia tốc quay có đại lượng là A

độ gió và thay đổi hướng gió Lực ma sát lớn nhất ở lớp không khí sát mặt đất

và đến độ cao trung bình thì 1000m (độ cao ma sát, hay lực ma sát) thì lực ma sát bằng 0 Lực này kí hiệu là R và

Trong đó r – bán kính quỹ đạo chuyển động, v – vận tốc gió

Hướng của lực li tâm luôn luôn vuông góc với tiếp tuyến của quỹ đạo chuyển động

1.1.1.4 Các loại gió trên Thế giới

Trên Thế giới với quy mô cấp hành tinh có các loại gió: gió mùa, gió Tín phong, gió Tây ôn đới, gió Đông cực Các loại gió địa phương có các loại gió: gió brise, gió núi – thung lũng, gió fơn

Gió mùa: là dòng không khí ổn định theo mùa với sự chuyển đổi căn bản của hướng gió từ mùa đông sang mùa hạ và từ mùa hạ sang mùa đông Nguyên nhân hình thành khá phức tạp, chủ yếu là do sựu nóng lên hoặc sự lạnh đi không đều của lục địa và đại dương theo mùa, từ đó có các vùng khí áp thấp và vùng khí áp cao ở lục địa và đại dương Gió mùa thường có ở đới nóng như: Nam Á, Đông Nam Á, Đông Bắc Ô-xtrây-li-a,… và một số nơi ở vĩ độ trung bình như: phía đông Trung Quốc, đông nam LB Nga, đông nam Hoa Kì,

Gió Tín phong (mậu dịch) là loại gió thường xuyên thổi trên mặt đất từ vùng khí áp cao chí tuyến về vùng khí áp thấp xích đạo, theo hướng đông bắc - tây nam ở nửa cầu Bắc và đông nam - tây bắc ở nửa cầu Nam Vì tính chất thường xuyên và tương đối cố định của nó, nên loại gió này được coi là đáng tin

cậy (Tín phong) đối với những người đi biển Người Anh lại gọi gió này là gió Mậu dịch (Trade wind), bởi vì trước đây nó trợ giúp đắc lực cho các thuyền buôn nước Anh trên Đại Tây Dương, sang phương Đông và các vùng đất mới Vào các thời kì hạ chí và đông chí khi Mặt Trời chuyển động biểu kiến lên các vùng chí tuyến Bắc và Nam, gió Tín phong ở hai bán cầu lần lượt vượt xích đạo Tín phong ở nửa cầu Bắc chuyển hướng thành hướng tây bắc - đông nam, còn bán cầu Nam chuyển thành tây nam - đông bắc Gió thổi quanh năm và khá đều đặn theo hướng gần như là cố định, tính chất chung là khô

Gió Tây ôn đới là loại gió thổi từ các khu áp cao cận nhiệt, thổi gần như quanh năm về phía áp thấp ôn đới Sở dĩ gọi là gió Tây vì hướng chủ yếu của loại gió này là hướng Tây (ở bán cầu Bắc là Tây Nam, ở bán cầu Nam là Tây Bắc) Gió thổi quanh năm mang theo mưa suốt bốn mùa, độ ẩm rất cao

Ngoài ra về quy mô hành tinh, còn phải kể tới loại gió Đông cực, thổi từ các vùng cực lạnh giá của hai bán cầu về các khu vực áp thấp ở vào khoảng vĩ tuyến 60°B và Nam, có hướng đông nam ở bán cầu Bắc, và hướng đông bắc ở bán cầu Nam

Gió địa phương bao gồm gió brise, gió núi - thung lũng, gió fơn Gió brise

là loại gió có chu kì một ngày đêm, thường thấy ở các miền bờ biển, bờ hồ lớn,

có khi cả trên các sông lớn Ban ngày gió thổi từ trên mặt nước vào mặt đất, ban đêm gió thổi ngược lại Loại gió này xảy ra trên bờ biển, người ta gọi là gió biển; gió đất Ban ngày gió thổi từ biển, tràn vào đất liền gọi là gió biển, còn ban đêm, từ đất liền ra bờ gọi là gió đất Gió thường đổi hướng vào các thời gian gần trưa (khoảng 10 giờ) và gần đêm (khoảng 22 giờ) Gió brise tràn vào lục địa thường không quá 10km và thường phát triển mạnh vào mùa hạ, mạnh nhất vào những thời gian có thời tiết quang mây Nguyên nhân hình thành của loại gió này chính là do sự khác nhau về tính chất vật lí giữa đất và nước dẫn tới sự chênh lệch về nhiệt độ và áp suất trên mặt đất và mặt nước

Gió núi – thung lũng thường thấy xuất hiện trong các hệ thống núi, gió thay đổi hướng theo chu kì một ngày đêm giống gió brise Ban ngày gió thổi từ trung tâm thung lũng theo sườn núi đi lên Ban đêm, gió thổi theo sườn núi đi xuống, dọc thung lũng tràn về đồng bằng, tốc độ gió mạnh có khi đạt tới 10m/s

và có thể lớn hơn Nguyên nhân gây ra gió này chính là sự chênh lệch nhiệt độ ở cùng độ cao của không khí ở sườn núi và trên thung lũng Ban ngày sinh ra grdien khí áp nằm ngang hướng từ thung lũng đến sườn núi, không khí từ trên sườn núi nóng hơn sẽ bốc lên cao, không khí ở thung lũng lạnh, theo hướng gradien khí áp nằm ngang tràn lên sườn núi và đi lên gọi là gió thung lũng Ban đêm sườn núi bức xạ mạnh hơn nên bị lạnh đi nhiều, hiện tượng xảy ra ngược lại với quá trình diễn ra ban ngày, gió trên đỉnh núi tràn xuống gọi là gió núi

Gió fơn là những đợt gió khô nóng thổi từ trên núi xuống Trong các đợt fơn mạnh nhiệt độ lên rất cao, độ ẩm giảm tương đối mạnh, có khi đạt tới giá trị rất thấp Thời gian của những đợt gió fơn có thể từ vài giờ tới vài ba ngày Gió fơn có thể xuất hiện ở hệ thống núi dài, cao ở bất kì nơi nào, khi hai bên dãy núi

có sự chênh lệch lớn về áp suất, các dòng không khí phải vượt núi di chuyển từ các nơi áp cao về nơi áp thấp; khi đến các sườn đón gió chúng không thể rẽ ngang được, bắt buộc phải vượt qua sống núi Ở sườn đón gió, không khí chuyển động đi lên, nhiệt độ hạ xuống theo đoạn nhiệt ẩm (0,6 C/100m), không khí bị lạnh đi, nhiệt độ xuống dưới điểm sương, sự ngưng kết hơi nước được diễn ra, mây hình thành và mưa rơi xuống từ các đám mây bên sườn đón gió Khi các dòng không khí vượt qua sống núi sang sườn khuất gió, hơi nước đã giảm nhiều, bắt đầu chuyển động đi xuống và nhiệt độ tăng lên theo đoạn nhiệt khô (1°C/100m) nên độ ẩm tương đối hạ xuống Vì vậy mà sườn sau có gió nóng và khô đó chính là gió fơn

Ở vào vị trí địa lí đặc biệt, nằm hoàn toàn trong vùng nội chí tuyến Bán cầu Bắc, một mặt có gió Tín phong bán cầu Bắc hoạt động quanh năm, song Việt Nam lại chịu sự chi phối bởi hệ thống hoàn lưu gió mùa châu Á một cách mạnh mẽ và sâu sắc Đường bờ biển dài 3260km, cũng tạo điều kiện cho các loại gió brise phát triển ở các vùng biển, ven biển, địa hình ¾ là đồi núi, nhờ thế

mà loại gió fơn cũng như gió núi – thung lũng cũng tác động và chi phối trên từng hoàn cảnh địa lí địa phương song song với các loại gió trên quy mô toàn lãnh thổ

1.1.2 Tài nguyên thiên nhiên và tài nguyên gió

Có nhiều định nghĩa khác nhau về khái niệm tài nguyên, tác giả Nguyễn

Dược (2008), Sổ tay thuật ngữ địa lí, NXB Giáo dục đã đưa ra ý kiến:

Tài nguyên thiên nhiên: là toàn bộ giá trị vật chất của thiên nhiên, cần thiết cho sự tồn tại của hoạt động kinh tế của xã hội loài người Danh mục tài nguyên thường xuyên được mở rộng, tùy thuộc vào những tiến bộ của xã hội, vào trình

độ của khoa học - kĩ thuật của con người

Theo Địa lí kinh tế - xã hội đại cương của Nguyễn Minh Tuệ - Nguyễn

Viết Thịnh - Lê Thông (2010), NXB Đại học sư phạm thì viết:

Tài nguyên thiên nhiên (TNTN), đó là các thành phần của tự nhiên (các vật thể và các lực tự nhiên) mà ở trình độ nhất định của lực lượng sản xuất chúng được sử dụng hoặc có thể sử dụng làm phương tiện sản xuất (đối tượng lao động

và tư liệu lao động) và làm đối tượng tiêu dùng

Tài nguyên thiên nhiên có thuộc tính kép Chúng có thể được phân biệt theo dạng vật chất: đó là các vật thể và các lực của tự nhiên mà nguồn gốc phát sinh, các thuộc tính và sự phân bố của chúng bị quy định bởi các luật tự nhiên Các TNTN cũng có thể được phân biệt theo giá trị sử dụng, mà điều này lại

được quy định bởi mức độ nghiên cứu, khả năng kĩ thuật, tính hợp lí về mặt kinh

tế và về mặt xã hội Nói cách khác, giá trị sử dụng của TNTN bị quy định bởi nhu cầu và khả năng của xã hội

Tài nguyên thiên nhiên có rất nhiều cách phân loại Theo thuộc tính tự nhiên của chúng: tài nguyên đất, nước, thực vật, động vật, khoáng sản, khí hậu, Theo mục đích sử dụng, TNTN theo các thứ tự ưu tiên trong việc sử dụng tài nguyên, có thể phân chia thành nhóm các tài nguyên như: nông nghiệp, công nghiệp, du lịch Trong tài nguyên khoáng sản (dùng trong công nghiệp) lại có thể phân chia ra nhóm khoáng sản nhiên liệu, nhóm nguyên liệu cho công nghiệp luyện kim, nhóm nguyên liệu cho công nghiệp hóa chất,… Bên cạnh đó, TNTN còn được phân loại theo tính có thể bị hao kiệt của tài nguyên trong quá trình con người sử dụng tài nguyên

Gió và những đặc điểm tự nhiên của nó, thường được xem xét và phân loại theo nhiều hướng khác nhau Trong nghiên cứu, có thể xếp gió vào là một trong những nhân tố không thể không đề cập trong hợp phần khí hậu Khi các nhà khoa học có cái nhìn nhận khác trong khai thác và sử dụng tài nguyên nói chung

và tài nguyên khí hậu nói riêng, gió cũng chỉ được xem xét ở mức độ là nhân tố hình thành và ảnh hưởng Tuy nhiên, trong đề tài của mình, tôi chọn cách phân chia theo mục đích sử dụng, và xét tài nguyên gió vào nhóm tài nguyên nhiên liệu - năng lượng, nó là nguồn tài nguyên vô tận Gió hay nguồn năng lượng gió được mô tả như một quá trình, nó được sử dụng để phát ra năng lượng cơ hoặc điện Khi nghiên cứu về môi trường và sự phát triển bền vững,tài nguyên gió gió còn được nhấn mạnh, không chỉ là nguồn tài nguyên trong nhóm nhiên liệu – năng lượng, mà tài nguyên gió còn được coi là nguồn năng lượng tái tạo, với tiềm năng khai thác vô cùng lớn, thân thiện với môi trường, có khả năng thay thế các nguồn nguyên liệu truyền thống đã và đang bị cạn kiệt

1.2 Cơ sở thực tiễn

1.2.1 Khả năng khai thác điện từ tài nguyên gió

Khi xem xét, khai thác điện từ nguồn tài nguyên vô tận – tài nguyên gió, người ta xem xét về mức độ sử dụng nguồn năng lượng gió Năng lượng gió đã được sử dụng từ hằng trăm năm nay Trước cách mạng công nghiệp, người ta đã biết dùng sức gió cho nhiều hoạt động kinh tế trên đất liền Người Tây Âu dùng sức gió để xay lúa và bơm nước Người Hà Lan dùng quạt gió làm cạn châu thổ sông Rhin để lấn biển mở rộng lãnh thổ của họ.Vùng đồng bằng Bắc Mỹ đã được khai hoang nhờ những máy bơm chạy bằng sức gió mang nước cho con người, gia súc và đồng ruộng Những máy bơm loại đó cũng đã giúp người Anh định cư thương trực ở Australia Con người đã dùng năng lượng gió để vượt

biển, vượt đại dương với thuyền buồm hay thú vị đáng kể hơn như việc di chuyển bằng khinh khí cầu cũng là một trong những ứng dụng nổi bật

Sau cách mạng công nghiệp, với sự phát triển của điện lực, người ta đã thử dùng những quạt gió để sản xuất điện Nhiều kiểu quạt phong điện đã được sáng chế từ quạt với trục đứng cũng như quạt với trục nằm Nhưng chỉ từ những khủng hoảng năng lượng vào thập niên 1970 thì công nghệ phong điện mới có những quạt lớn từ một Megawatt trở lên Những vùng ven biển, nơi mà 70 phần trăm nhân loại sinh sống, và những vùng đồi núi là những nơi rất thuận tiện để khai thác sử dụng năng lượng gió

Ý tưởng dùng năng lượng gió để sản xuất điện hình thành ngay sau các phát minh ra điện và máy phát điện Lúc đầu nguyên tắc của cối xay gió chỉ được biến đổi nhỏ và thay vì là chuyển đổi động năng của gió thành năng lượng

cơ học thì dùng máy phát điện để sản xuất năng lượng điện Khi bộ môn cơ học dòng chảy tiếp tục phát triển thì các thiết bị xây dựng và hình dáng của các cánh quạt cũng được chế tạo đặc biệt hơn Ngày nay người ta gọi đó tuốc bin gió, khái niệm cối xay gió không còn phù hợp nữa vì chúng không còn có thiết bị nghiền Từ sau những cuộc khủng hoảng dầu trong thập niên 1970 việc nghiên cứu sản xuất năng lượng từ các nguồn khác được đẩy mạnh trên toàn thế giới, kể

cả việc phát triển các tuốc bin gió hiện đại

Máy phát điện lợi dụng sức gió gọi tắt là tuabin gió hay trạm điện phong là máy phát điện lợi dụng sức gió để làm quay tuabin và tuabin sẽ phát ra dòng điện Các trạm phong điện có thể phát điện khi tốc độ gió từ 3 m/s (11 km/h), và

tự ngừng phát điện khi tốc độ gió vượt quá 25 m/s (90 km/h) Tốc độ gió hiệu quả từ 10 m/s tới 17 m/s, tùy theo từng thiết bị phong điện Tuabin gió thu năng lượng nhờ chuyển đổi lực thổi của gió thành lực quay để quay các quạt của roto Năng lượng chuyển đổi từ gió sang roto phụ thuộc vào mật độ không khí, diện tích rotor và vận tốc gió.Trên lý thuyết chỉ có thể lấy tối đa là 59,3% năng lượng tồn tại trong luồng gió.Trị giá của tỷ lệ giữa công suất lấy ra được từ gió và công suất tồn tại trong gió được gọi là hệ số Betz do Albert Betz tìm ra vào năm 1926 Ngoài việc khai thác tài nguyên gió bằng các động cơ gió công suất nhỏ, thì việc khai thác tài nguyên gió với quy mô lớn đặc biệt là sự ra đời của nhà máy phong điện, được xem là những ứng dụng nổi bật khai thác tối đa nguồn tài nguyên gió Nhà máy phong điện hoạt động theo nguyên lí Tổ hợp tuabin gió trục đứng: biến năng lượng gió thành cơ năng cung cấp chuyển động quay tròn Chuyển động quay tròn ( kéo bộ biến đổi “từ - nhiệt – hơi” biến đổi cơ năng thành nhiệt năng cung cấp cho nồi hơi tạo ra năng lượng hơi nước (Bộ biến đổi

“từ - nhiệt” là hệ thống cơ khí ứng dụng hiện tượng cảm ứng “từ - nhiệt”: sự phát nhiệt ở kim loại (hợp kim Nhôm) khi tương tác với từ trường chuyển động của một hệ nam châm vĩnh cửu) Năng lượng hơi nước được tích trữ và cung cấp cho động cơ hơi nước (hoặc tuabin hơi nước) hoạt động với tốc độ ổn định Động cơ hơi nước (hoặc tuabin hơi nước) kéo máy phát điện Nguồn điện do máy phát điện sinh ra là điện công nghiệp với điện áp và tần số ổn định sẵn sàng hòa vào lưới điện quốc gia

1.2.2 Tình hình khai thác tài nguyên gió trên Thế giới

Nhận thức được nguồn tài nguyên năng lượng hóa thạch đang dần bị cạn kiệt, nguồn năng lượng truyền thống bị tiềm ẩn những mối lo ngại về an ninh năng lượng chính phủ của nhiều quốc gia trên thế giới đã có nhiều sự đầu tư tài chính, nhân lực vào việc nghiên cứu và đưa vào sử dụng thực tiễn thay thế bằng

nguồn tài nguyên gió, giúp giảm sự căng thẳng về điện năng

Tổng lượng công xuất sản xuất trên thế giới vào năm 2009 là 159.2 GW xác nhận mức tăng trưởng 31% mỗi năm, một con số khá lớn giữa lúc nền kinh tế tòan cầu đang gặp nhiều khó khăn Theo thống kê trên thế giới, Đức, Tây Ban Nha, Hoa Kỳ, Đan Mạch và Ấn Độ là những quốc gia khai thác tốt nguồn tài nguyên gió bậc nhất trên thế giới Chẳng hạn vào năm 2009, điện gió chiếm 8% tổng số điện

sử dụng tại Đức ; trong khi đó con số này lên đến 14% ở Ai len và 11% tại Tây Ban Nha Hoa Kỳ sản xuất nhiều điện gió nhất thế giới với công suất nhảy vọt từ 6

GW vào năm 2004 lên đến 35 GW vào 2009 và điện gió chiếm 2.4% tộng số điện tiêu dùng Trung Quốc và Ấn Độ cũng phát triển nhanh về nguồn năng lượng sạch này với 22.5 GW (Trung Quốc, 2009) và 10,25 GW (Ấn Độ , 2009)

Biểu đồ 1 : Công suất điện gió trên thế giới trong thời gian 1996-2008

(Nguồn : World Wind Energy Association (2009)

Trong số 20 thị trường lớn nhất trên thế giới, riêng ở châu Âu đã có 13 nước với Đức là nước dẫn đầu về công suất của các nhà máy dùng năng lượng gió với khoảng cách xa so với các nước còn lại Tại Đức, Đan Mạch và Tây Ban Nha, năng lượng gió phát triển liên tục trong nhiều năm qua là nhờ sự nâng đỡ của chính phủ sở tại Nhờ vào đó mà một ngành công nghiệp mới

đã phát triển tại 3 quốc gia này Công nghệ Đức (bên cạnh các phát triển mới từ Đan Mạch và Tây Ban Nha) đã được sử dụng trên thị trường nhiều hơn trong những năm vừa qua

Công suất định mức của các nhà máy sản xuất điện gió vào năm 2007

được nâng lên 94.112 MW.Bên cạnh việc triển khai khai thác nguồn năng

lượng gió ở trên đất liền, thì việc triển khai khai thác tài nguyên gió tren biển cũng đã được nhiều nước quan tâm và đầu tư Khả năng to lớn của năng lượng gió ngoài khơi đang phát triển một cách nhanh chóng, mở rộng gần gấp sáu lần

kể từ năm 2006 Năng lượng gió - nguồn năng lượng tái tạo hàng đầu thế giới, không bao gồm thủy điện, đạt 238.000 MW công suất lắp đặt vào đầu năm 2012 Đến nay,trên toàn thế giới chỉ 4.600 MW của các trang trại gió ngoài khơi đang

hoạt động vào giữa năm 2012

Bảng 1: công suất định mức năng lượng gió của các nước trên thế giới năm 2007 (đơn vị MW)

Số thứ tự Quốc gia Công suất (MW)

( Nguồn: World Wind Energy Association (2007))

Với tình hình phát triển của năng lượng điện gió như hiện nay, thì năng lượng gió sẽ còn phát triển như vũ bão trong những năm tới Dự đoán đến năm

2020, năng lượng gió sẽ chiếm tới 12% tổng sản lượng điện toàn Thế giới Xem

xét trên bình diện toàn thế giới, tình hình phát triển của năng lượng gió như được đưa đến bởi rất nhiều những nguyên nhân tất yếu khách quan

Trước hết và trên hết, yếu tố quyết định, năng lượng tái tạo nói chung và năng lượng gió nói riêng phát triển không phải là lợi nhuận tài chính mà là các chính sách khôn ngoan, có tầm nhìn xa của các rất nhiều chính phủ trên thế giới

Họ đã ban hành hàng loạt các chính sách ưu đãi luật lệ ưu đãi, giá cả ưu đãi, trợ cấp vốn đầu tư, miễn trừ hoặc giảm thuế cho sản xuất nawg lượng gió, chứng nhận giảm khí thải (CER),… để khuyến khích, thúc đẩy phát triển năng lượng gió

Xét theo khía cạnh an ninh năng lượng, năng lượng gió là nguồn năng lượng khổng lồ tại chỗ, sẵn sàng thường xuyên, không có chi phí nhiên liệu, không rủi ro địa - chính trị, không phụ thuộc nhiên liệu nhập khẩu với giá cả thất thường và từ các vùng bất ổn Điều này lại càng quan trọng đối với những nước nghèo như Việt Nam Năng lượng gió còn có thế mạnh nữa là việc triển khai xây dựng trạm phát điện nhanh hơn so với các nhà máy phát điện quy ước khác như nhiệt điện hoặc điện nguyên tử

Xét theo khía cạnh kinh tế, so với các nhà máy điện chạy khí, than hoặc nguyên tử, giá chi phí nhiên liệu suốt đời tuổi thọ của tuabin gió có nhiều ưu thế nổi bật hơn cả Đối với công nghệ phát điện quy ước, sự diễn biến giá thành trong tương lai là một yếu tố rủi ro đáng kể và nếu cứ như xu thế hiện nay, những diễn biến giá cả này hầu như là tiếp tục tăng trong một tương lai khó đoán nổi Hiện nay ở nhiều nơi, giá của năng lượng gió khá cạnh tranh, thậm chí

có nhiều trường hợp còn rẻ hơn so với giá điện của các nhà máy điện công nghệ quy ước mới xây dựng Vì thế, năng lượng giókhá hấp dẫn vể thương mại, đặc biệt nếu tính đến giá khí thải CO2, một yếu tố có giá đang lên trên thị trường Phát triển năng lượng gió cũng tạo ra công ăn việc làm, thu nhập thuế cho thuê đất cho địa phương có trạm điện gió

Xét theo khía cạnh môi trường thì năng lượng là một lựa chọn hoàn hảo Như đã biết, biến đổi khí hậu hiện là sự đe doạ môi trường lớn nhất mà thế giới đang phải đối mặt Trong một báo cáo đánh giá công bố năm 2007, nhóm nghiên cứu liên chính phủ về biến đổi khí hậu (Intergovernmental Panel on Climate Change-IPCC) đã đưa ra một trong những thông điệp chính là “để tránh những tàn phá, thiệt hại tồi tệ nhất của biến đổi khí hậu, phát thải khí hiệu ứng nhà kính toàn cầu phải đạt đỉnh và bắt đầu giảm trước năm 2020” Mặc dù khu vực năng lượng (phát điện) không phải là thủ phạm duy nhất gây nên biến đổi khí hậu, song nó là nguồn phát khí thải lớn nhất, chiếm khoảng 40% khí thải CO2 và khoảng 25% của tất cả các loại khí thải Những lựa chọn chủ yếu để giảm khí

thải trong khu vực năng lượng từ nay đến 2020 gồm ba giải pháp cơ bản (thứ nhất là tăng hiệu suất năng lượng cao và tiết kiệm năng lượng; thứ 2 là chuyển nhiên liệu từ than sang gas và (thứ ba cần nhấn mạnh ở đây đó là năng lượng tái tạo mà chủ yếu là năng lượng gió Tuabin điện gió không phát thải bất kỳ carbon dioxide gây nên biến đổi khí hậu cũng như ô nhiễm không khí Trong một thế giới ngày càng “ràng buộc cacbon”, năng lượng gió là một đầu tư bảo đảm không rủi ro so với các đầu tư phát thải nhiều carbon Một điều nữa cũng cần nói đến là phát điện năng lượng gió không gây quan ngại cho nhu cầu sử dụng nước, một tài nguyên quý hiếm đang bị đe doạ cạn kiệt nước trong tương lai

Công nghệ chế tạo tuabin gió ngày càng phát triển với thiết kế tối ưu, kiểu dáng đẹp, vật liệu siêu bền Đặc biệt hiện nay chi phí phát điện của năng lượng gió đã giảm cỡ 50% và người ta hy vọng sẽ tiến gần hơn đến chi phí phát điện của các nguồn năng lượng truyền thống Hiện tại, chi phí phát điện của năng lượng gió cỡ 5 - 8 cent/ KWh (điện gió trên đất liền) và 8 - 12 cent/ KWh (điện gió trên biển) so với nhiệt điện đốt than 4 cent/ KWh Các tuabin gió được thiết

kế, chế tạo để có thể vận hành trong một phạm vi thay đổi rộng của tốc độ gió từ 3-4 m/s đến 25 m/s tức là khoảng 90 km/h tương đương sức gió bão cấp 9, cấp

10 Tua bin gió làm việc ổn định nhờ hệ thống điều khiển góc nghiêng cánh tuabin và điều chỉnh độ lệch toàn bộ rotor khi hướng gió thay đổi Giải công suất tuabin và kích thước cánh rotor tuabin tương ứng

Để phát triển năng lượng tái tạo nói chung và tài nguyên gió nói riêng, nhiều nước đã đặt ra mục tiêu tỷ lệ năng lượng tái tạo trong tổng năng lượng điện giai đoạn 2010 - 2020 Ví dụ Châu Âu EU nhắm đến mục tiêu đến 2020

sẽ có 20%, Trung Quốc 15%; Thái Lan đến 2011 sẽ có 8%; Nam Triều Tiên đến 2010 đạt 7% ; Indonesia % đến 2015 sẽ đạt 15%; Anh 15% đến 2020; Thuỵ Điển 49% đến 2020; New Zeland 90% đến 2025; Philipine 4.7GW đến 2013…

CHƯƠNG 2: ĐÁNH GIÁ TÀI NGUYÊN GIÓ

TRÊN LÃNH THỔ VIỆT NAM 2.1 Các nhân tố ảnh hưởng tới tài nguyên gió

2.1.1 Hoàn lưu

Có thể nói nhân tố hoàn lưu là nhóm nhân tố quan trọng hàng đầu ảnh hưởng tới tốc độ gió, cũng như tài nguyên gió Với vị trí địa đặc biêt, Việt Nam nằm ở khu vực Đông Nam Á, nơi diễn ra sự giao tranh mạnh mẽ của hai hệ thống hoàn lưu có quy mô lớn là hoàn lưu Tín phong bán cầu Bắc và hoàn lưu gió mùa châu Á

Tín phong bán cầu Bắc hoạt động quanh năm trên lãnh thổ Việt Nam, nhưng tùy từng mùa mà tính chất của nó thay đổi Gió Tín phong có dạng độc lập nhất là vào thời kì đầu mùa đông khi hai luồng gió Đông Bắc và Tây Nam suy yếu Khi đó, gió xuất phát từ rìa tây nam của áp cao Thái Bình Dương và có hướng đông nam rõ rệt.Trong mùa hè, gió Tín phong thổi xen kẽ với các đợt gió mùa Tây Nam Sang thu – đông, gió Tín phong thường phụ thuộc vào áp cao Xiabia và thổi theo hướng đông bắc Xét về phương diện khối khí, gió Tín phong có thể là khối khí chí tuyến Tbg (Tm), hoặc là khối khí cực lục địa đã biến tính nhưng chưa thành khối khí nhiệt đới NPc ở miền bắc vĩ tuyến 16°B, nhưng chiếm ưu thế tuyệt đối tại Nam Bộ và Nam Trung Bộ, tạo ra gió mùa màu đông, cho khu vực “không có mùa đông” này Trong các tháng mùa xuân, (tháng III – tháng IV) và thu (tháng IX – X), khối khí chí tuyến Đông Nam Á, hoạt động xen kẽ với Tm và NPc

Tuy nhiên, hệ thống hoàn lưu gió mùa châu Á đã lấn át hoạt động của gió Tín phong, vì thế gió Tín phong chỉ hoạt động xen kẽ với gió mùa và chỉ mạnh lên rõ rệt vào thời kì chuyển tiếp giữa hai mùa gió.Hoàn lưu gió mùa châu Á có

cơ chế, và bản chất tương đối phức tạp, khi mà hoạt động của nó là sự hoạt động của các khối khí hoạt động theo mùa với hai mùa gió chính : gió mùa mùa đông

và gió mùa mùa hạ

Hoàn lưu gió mùa mùa đông: Hoạt động từ tháng XI tới tháng IV năm sau,

về nguồn gốc chỉ có một loại, gió xuất phát từ áp cao Xibia, xuất nguyên từ vùng áp cao nhiệt lực mạnh mẽ nhất trên Trái Đất với trị số khí áp dao động từ

1040 – 1060mb là lợi thế quan trọng cho Việt Nam trong khai thác tốc độ gió cũng như tiềm năng năng lượng gió Gió tác động trên lãnh thổ nước ta phân chia ra thành hai loại và ảnh hưởng vào hai thời kì khác nhau Cách gọi tên theo

các khối khí di chuyển đến nước ta là NPc đất và NPc biển

NPc đất thổi vào nước ta theo hướng đông bắc, và có sự tác động khác nhau đến các khu vực của nước ta, tác động mạnh nhất là khu vực Đồng bằng Bắc Bộ, Việt Bắc, Tây Bắc và hiếm khi tác động mạnh tới Bắc Trung Bộ Là khối không khí có tầng kết ổn định và nó di chuyển thành từng đợt, mỗi kéo dài dài từ 5-7 ngày Tính chất gió thổi thành từng đợt đó là đặc điểm quan trọng khi xem xét khai thác năng lượng gió trong thời kì có NPc đất hoạt động

Bảng 3: Hoạt động của gió mùa mùa đông (NPc đất)

Mã – đèo Hải Vân) và chỉ khi gió mùa mùa đông được tăng cường khí áp à cường độ phát tán mạnh mẽ thì nó mới tác động đến lãnh thổ phía Nam nước ta (nhiều tài liệu nghiên cứu cho thấy khi cường độ mạnh, NPc biển còn tác động

cả tới vùng Rạch Giá – Kiên Giang) song cường, cũng như bản chất tới đây cũng bị biến tính đi rất nhiều

Bảng 4: Hoạt động của gió mùa mùa đông (NPc biển)

(Nguồn: [10])

Hoàn lưu gió mùa mùa hạ : Hoạt động từ tháng V tới tháng X, sự diễn biến của gió mùa mùa hạ rất phức tạp, nguồn gốc của các luồng gió mùa mùa hạ cũng không đồng nhất trong thời gian, không gian và trong mùa hạ cũng có nhiều nhiễu động ảnh hưởng mạnh mẽ tới hoạt động cũng như cường độ, tốc độ gió như bão, hội tụ nội chí tuyến, đường đứt,…

Xét cho cùng, về nguồn gốc và thời kì biểu hiện, gió mùa mùa hạ của nước ta được phát nguyên bởi hai nguồn gốc từ hai khu vực khác nhau Đó chính là: gió mùa mùa hạ chí tuyến vịnh Bengan (TBg) và gió mùa vượt xích đạo (Em)

Với sự hoạt động của gió mùa mùa hạ xuất phát từ khu vực chí tuyến vịnh Bengan (TBg) nơi chịu ảnh hưởng mạnh mẽ nhất là Nam Bộ và Tây Nguyên Khi vượt qua dãy núi Trường Sơn và các dãy núi chạy dọc biên giới Việt – Lào, tràn xuống vùng đồng bằng ven biển Trung Bộ và phần nam khu vực Tây Bắc,

nó bị biến tính do hiệu ứng phơn (gió phơn Tây Nam, gió Tây, gió Lào) Khối khí chí tuyến vịnh Bengan thường hình thành trên lãnh thổ nước ta vào các tháng V – VI, sang tháng VII – VIII thì suy yếu và nhường dần địa vị ưu thế cho khối khí xích đạo Em Đến tháng IX – X, khối khí TBg coi như rút hẳn khỏi Việt Nam

Bảng 5: Hoạt động của gió mùa mùa hạ chí tuyến vịnh Bengan (TBg)

(Nguồn: [10])

Vào cuối và giữa mùa hạ là thời kì hoạt động của gió mùa vượt xích đạo (Em) Có thể nói, Em là gió mùa nửa sau mùa hạ hình thành do khối khí Nam bán cầu vượt xích đạo đổi hướng tác động lên khu vực châu Á gió mùa Vào thời kì mùa đông của Nam bán cầu, (bán cầu Bắc lúc này đang là mùa hạ), ở khu vực Đông Bắc Ôxtrâylia hình thành một trung tâm áp cao có trị số khí áp khá lớn Trung tâm khí áp này thường xuyên được cung cấp bởi khối khí lạnh ở khu vực Nam Cực, hình thành những đợt khí áp cao phát nguyên về phía xích đạo theo hướng đông nam, nhưng đây là trung tam áp cao được di chuyển trên đại dương, nên khi tới xích đạo nó tiếp tục tác động lên Bắc bán cầu và di chuyển hướng tây nam tác động lên khu vực châu Á gió mùa (trong đó có Việt Nam) Bắt đầu từ tháng IV, gió mùa Tây Nam xuất phát từ áp cao cận chí tuyến bán cầu Nam bắt đầu hoạt đông mạnh Khi vượt qua một vùng biển xích đạo, khối khí này trở nên nóng và ẩm hơn Vào đầu mùa gió gây mưa lớn và kéo dài cho các vùng đón gió ở Nam Bộ và Tây Nguyên Tuy gió mùa vượt xích đạo xuất hiện vào tháng VI, trên hầu khắp lãnh thổ nhưng biểu hiện chưa rõ nét Biểu hiện rõ nét nhất vào các tháng VII, VIII, IX, X Hoạt động của nó cũng đi kèm với hoạt động của frông và dải hội tụ nhiệt đới, gây mưa gió kéo dài cho cả hai miền Nam, Bắc.Vào tháng X nó chỉ tác động ở khu vực phía nam vĩ tuyến 16°B (Huế), đến tháng XI nó lùi xuống vĩ tuyến 10°B (Nam Bộ), đến hết tháng

XI nó không còn biểu hiện trên lãnh thổ nước ta, đến tháng XII, nó trở về phía nam xích đạo Điểm đặc biệt khi nhắc tới gió mùa vượt xích đạo nữa, là do rãnh

thấp Bắc Bộ khơi sâu và hoạt động mạnh vào mùa hạ, mà gió di chuyển theo vào Bắc Bộ, nên tạo nên “gió mùa Đông Nam” vào mùa hạ ở miền Bắc nước ta

Bảng 6: Hoạt động của gió mùa mùa hạ vượt xích đạo (Em)

(Nguồn:[10])

Ngoài hoàn lưu mang quy mô hành tinh là hệ thống hoàn lưu Tín phong bán cầu Bắc và hoàn lưu gió mùa châu Á Thì khi nhắc tới nhân tố ảnh hưởng tới tốc độ gió và tiềm năng năng lượng gió ở Việt Nam, không thể không nhắc tới các loại hoàn lưu quy mô địa phương là hệ thống gió brise (gió đất – gió biển), và gió núi, gió thung lũng Với đường bờ biển kéo dài 3260km, hàng trăm hòn đảo lớn nhỏ ven bờ và cả ngoài khơi xa gió brise có một ý nghĩa rất lớn Gió biển được hình thành vào ban ngày, thổ từ biển vào đất liền sâu tới 20 - 30km,

do nhiệt độ của đất nóng hơn trên biển; còn gió biển lại hình thành vào ban đêm, thổi từ đất liền ra biển tới khoảng 10km, do nhiệt độ của biển cao hơn trên đất liền Tốc độ của gió biển vào khoảng 3 – 4m/s còn gió đất khoảng 2 – 3 m/s Thời gian chuyển tiếp của hai loại gió này là 7 – 8h sáng và 19 – 20h tối Ngoài

ra gió núi, gió thung lũng cũng rất phát triển ở vùng Tây Bắc, Bắc Trung Bộ, Duyên Hải Nam Trung Bộ

2.1.2 Địa hình

Địa hình, một mặt không chỉ có ý nghĩa làm biến tính các hệ thống hoàn lưu quy mô hành tinh trên lãnh thổ Việt Nam, mà nó còn tạo ra sự phân hóa tác động của các hệ thống trên các vùng lãnh thổ nhiều khi làm chặn đứng sự xâm nhập và ảnh hưởng của các loại gió

Mặt khác địa hình Việt Nam lại đặc điểm nổi bật với ¾ diện tích là đồi núi nên có rất nhiều sườn đón gió với tốc độ gió mạnh Hoạt động của gió núi, gió thung lũng cũng rất phát triển Tốc độ gió phân bố theo quy luật càng lên cao gió càng thổi mạnh Ở các vùng núi thì tại các sườn đón gió, gió có tốc độ mạnh; ngược lại ở sườn khuất gió yếu.Tại các thung lũng sông, thung lũng hẹp và lòng chảo trũng gió cũng rất yếu Tuy nhiên, tại các thung lũng sông có hướng sonng song với hướng gió thịnh hành lại là nơi hút gió Trên các đèo vắt ngang qua các khối núi lớn thường là nơi cho gió lùa qua Xét tới địa hình đảo, quần đảo, ven biển thì ngoài khơi gió thổi mạnh và giảm dần khi vào đất liền Bờ biển và duyên hải là nơi trực tiếp đón gió từ biển thổi vào Tuy nhiên cường độ gió ở mỗi nơi còn tùy thuộc vào hướng của bờ biển đối với hướng gió thịnh hành và địa hình của vùng đất liền kế tiếp phía trong

2.2 Tài nguyên gió Việt Nam

2.2.1 Tài nguyên gió Việt Nam theo mùa

Tài nguyên gió chịu ảnh hưởng của gió mùa trong các tháng giữa mùa và của gió Tín phong trong các tháng trung gian chuyển tiếp Nếu ta coi, sự phân hóa tài nguyên gió thành hai mùa rõ rệt, với sự tác động của hoàn lưu gió mùa mùa đông và hoàn lưu gió mùa mùa hạ, thì tài nguyên gió theo thời gian ( trong một năm) đã có sự phân hóa sâu sắc Mùa đông là thời kì thịnh hành của gió màu Đông Bắc bắt đầu từ khoảng tháng X đến tháng IV năm sau Trong mùa gió Đông Bắc, tuy hướng Đông Bắc là hướng chính, nhưng do ảnh hưởng của địa hình mà hướng cụ thể thay đổi tùy từng nơi.Mùa hè là thời kì thịnh hành của gió mùa mùa hạ, với hướng chính là hướng Tây Nam trên hầu khắp lãnh thổ, thời gian của gió mùa hạ kéo dài tù khoảng tháng V đến tháng X

Xét theo từng tháng trong năm, sự phân hóa tài nguyên gió cũng đã thể hiện khá sâu sắc từ hướng gió, tới cường độ gió.Vào tháng I, tiêu biểu cho gió mùa Đông Bắc, hướng Đông Bắc xuất hiện rõ rệt, nhất là ở ngoài biển (Bạch Long Vĩ, Hoàng Sa, Côn Đảo), ngoài ra còn thấy ở khu Đông Bắc, duyên hải Quảng Ninh, đồng bằng Bắc Bộ, đồng bằng Thanh-Nghệ, duyên hải Khánh Hòa, hướng Tây Bắc là chính xuất hiện từ Quảng Bình đến Quảng Ngãi Còn thành phần Đông thì chính Đông xuất hiện ở Mộc Châu, Tây Nguyên và duyên hải từ Phan Thiết đến Hà Tĩnh; Đông Nam xuất hiện ở thung lũng sông Hồng, sông Cả.Sức gió trong mùa đông lên tới 8 – 10m/s ở ngoài biển, ở ven biển khoảng 5

- 7 m/s, vào đồng bằng giảm còn 3 – 5m/s, lên miền núi còn 1 – 3m/s, riêng Tây Nguyên gió lại mạnh tới 5 – 7m/s

Vào tháng II đại diện cho gió mùa Tây Nam, thì hướng Tây Nam xuất hiện

rõ rệt nhất ở phía Nam, như quần đảo Hoàng Sa, đồng bằng Nam Bộ, ra phía Bắc thì ở Vinh và Đồng Hới nơi có gió từ bên Lào vượt núi thổi sang Gió có thành phần Tây mạnh ở Tây Nguyên và Tây Bắc Gió chuyển hướng thành Đông Nam ở Nam Trung Bộ (Bình Định – Khánh Hòa), Thanh Hóa, đòng bằng

và trung du Bắc Bộ, gió chính nam thổi ở Bạch Long Vĩ và Hoàng Sa Nói chung, sức gió mùa hè nhỏ hơn mùa đông (trừ lúc tố và bão), ngoài biển 7- 9m/s, trên đất liền gió hướng Tây Nam và Tây cũng được 3–5 m/s, còn hướng Đông Nam chỉ 1–3m/s Trong các tháng khác, gió thường thổi theo nhiều hướng, đồng thời sức gió yếu đi, xuất hiện cả những ngày lặng gió (ở đồng bằng, tần suất lặng gió có thể tới 10–40%, lên núi tăng lên từ 30–50%, nhất là ở Tây Bắc có thể đạt 40 – 60%, riêng ở Tây Nguyên lại giảm xuống còn 10– 30%) Vì thế, tốc độ gió trung bình trên toàn quốc không lớn lắm, thường trên 4m/s ở ngoài khơi, 1–3m/s ở miền Bắc và 2–4m/s ở miền Nam Số ngày gió mạnh tuy ít nhưng mỗi lần xảy ra lại gây hậu quả nghiêm trọng Gió bão có tốc

độ lên tới 30 – 50m/s, cực đại là ở Quy Nhơn tới 59m/s vào tháng IX năm 1972 Còn khi có dông tố, lốc hay gió mùa Đông Bắc thì gió cũng có thể tới 20 – 30m/s, cực đại là 40m/s xảy ra trong cả tháng mùa hạ và mùa đông, nhưng mùa

hạ có nhỉnh hơn Trái với tốc độ trung bình, tốc độ gió cực đại thường xảy ra ở miền Bắc nhiều hơn miền Nam Đặc điểm về chế độ gió nói trên sẽ được làm sáng tỏ thêm khi xem xét diễn biến trong năm của tương giữa quan các luồng gió mùa và gió Tín phong cũng như tình hình bão lũ ở biển Đông đổ bộ vào đất liền Tháng I là tháng giữa mùa đông, cao áp Xibia mạnh nhất và ở gần Đông Nam Á nhất trong năm, cao áp Tây Thái Bình Dương vẫn tồn tại nhưng không tác động trực tiếp tới Việt Nam do quá xa về phía Đông (tâm xê dịch trong khoảng từ 30 - 32°B và 150 - 170°Đ) Trường khí áp ở Việt Nam phân bố theo hướng Bắc – Nam, áp suất trung bình ở Hà Nội là 1020mb, còn ở thành phố Hồ Chí Minh là 1012mb, vì thế gió thịnh hành trên toàn quốc có hướng Đông Bắc Hướng Đông Bắc chỉ “giữ” được “đều đặn” ở ngoài khơi, còn trong đất liền, địa hình là cho gió đổi hướng tùy từng địa phương, như Bắc Trung Bộ có hướng Tây Bắc, Nam Trung Bộ là hướng Bắc Tuy nhiên, đôi lúc ngay trong tháng I, áp thấp Mianma lại xuất hiện, làm thay đổi tình hình ở miền Bắc và miền Trung, còn ở miền Nam thì thời tiết tương đối ổn định Khi

áp thấp Mianma xuất hiện, gió có hướng Đông Nam thổi ở miền Bắc, ở miền Trung cũng là gió Đông hay Đông Nam, riêng đồng bằng Nam Bộ vẫn có gió Đông Bắc dưới chế độ gió Tín phong

Tháng II, cuối mùa đông, tình hình thời tiết thay đổi tương đối rõ, ở miền Bắc, khối khí thịnh hành là NPc biển Mặt khác áp thấp Mianma mạnh thêm, thời tiết nóng với gió Đông Nam tăng gấp 2 lần tháng I, nhất là ở khu Tây Bắc Frông cực yếu, không xuống quá xa, do đó, miền Trung gió Đông Nam cũng nhiều lên Vào Nam Bộ, tháng II, gió Đông Nam cũng mạnh dần lên, thành ra, gió có hướng Đông Bắc không còn chiếm ưu thế tuyệt đối ở phía Nam biển Đông như tháng I nữa

Tháng III là tháng đầu mùa xuân, cao áp Xibia yếu đi rõ rệt, áp suất giảm

và lùi quá về phía Tây Fông cực còn sang nhưng yếu, áp thấp Mianma lại mạnh thêm vì tháng III là mùa hạ ở Ấn Độ và phía Tây bán đảo Đông Dương Ở miền Bắc, gió có hướng Đông Nam đã thành gió thịnh hành, cao áp tây Thái Bình Dương có dạng độc lập và đi vào biển Đông và bán đảo Đông Dương Vì vật gió có hướng Đông Nam cũng thịnh hành ở Trung Bộ và Nam Bộ

Tháng IV là tháng cuối mùa xuân, sự chuyển biến của các hệ thống thời tiết xảy ra nhanh chóng và phức tạp tuy nhiên ta có thể thấy rõ ưu thế của hệ thống phía Đông và phía Tây so với hệ thống phía Bắc Khi sang Việt Nam, frông có khả năng gây mưa dông, gió mạnh Áp thấp Mianma đã lan rộng, tạo nên các áp thấp xoáy tròn xuất hiện ở Tây Bắc, đôi khi cả ở Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ, gây

ra gió Lào sớm hoặc dông nhiệt Cao áp Tây Thái Bình Dương lấn sâu, gió Đông Nam thịnh hành trong cả nước

Vào tháng V, đầu mùa hạ, khu Nội Mông và Đông Bắc Trung Quốc, đã là miền thấp do lục địa nóng lên Frông lạnh từ Hoa Nam sang thường chỉ đến Bắc Trung Bộ là tan, nhưng gây mưa dông dữ dội đôi khi kèm theo tố và mưa đá Ở Tây Bắc, Bắc Trung Bộ và Nam Bộ, gió Tây Nam xuất hiện nhiều luôn luôn gây dông, tố, lốc ở phía Tây Trường Sơn, còn sang sườn Đông thì gió Lào bắt đầu khống chế Cao áp Tây Thái Bình Dương tác động yếu hơn so với tháng IV, nhường ưu thế cho gió Tây Nam vịnh Bengan

Tháng VI, gió mùa Tây Nam từ Thái Bình Dương đã hoạt động mạnh lên, gradien khí áp ngược lại so với mùa đông, khí áp trung bình ở Hà Nội là 1003mb, trong khi đó ở thành phố Hồ Chí Minh là 1008mb Trong tháng VI, frông lạnh vẫn có khả năng tràn sang miền Bắc, nhưng ít khi quá vĩ tuyến 20°B

và thường gây mưa lớn Khi không có ảnh hưởng của frông, miền Bắc thường bị

áp thấp Mianma và gió từ Vịnh Bengan chi phối, trời nắng nóng, có dông nhiệt vào buổi chiều Vào miền Trung gió Lào thổi mạnh, nhưng ở Tây Nguyên va Nam bộ, thời tiết luôn luôn nhiều mây và có mưa Khi dải hội tụ nội chí tuyến xuất hiện ở phía Nam, dọc dải hội tụ có mưa rào và dông Trong tháng VI, bão

có thể đe dọa miền Bắc tuy còn ít, vì tháng này bão hay đổ bộ vào Hoa Nam Như vậy sự xuất hiện của dại hội tụ nội chí tuyến và bão là điểm khác nhau căn bản trong chế độ gió của tháng VI so với tháng V

Tháng VII, frông lạnh không bao giờ có khả năng tràn sang, vì thế đây là tháng điển hình nhất của mùa hạ Bão hoạt động nhiều hơn, tần suất gấp đôi tháng VI Dải hội tụ nội chí tuyến luôn xuất hiện ở mặt đất và trên cao Tuy nhiên,

ở miền Bắc, áp thấp nhiệt lực Bắc Bộ vẫn còn và gió Lào vẫn thổi ở miền Trung Cao áp Tây Thái Bình Dương thỉnh thoảng vẫn lấn vào, tuy ít hơn tháng VI

Tháng VIII là tháng mà dại hội tụ nội chí tuyến lên cao nhất về phía Bắc,

có khi tới Hoa Nam, tại khu vực Tây Giang, nhưng thường hay nằm ngang đồng bằng Bắc Bộ Do gió mùa Nam Thái Bình Dương hoạt động mạnh mà mà áp thấp Mianma và gió vịnh Bengan suy yếu, gió Lào giảm rõ rệt, tháng VIII đã là tháng đầu mùa mưa ở miền Trung

Tháng IX là tháng cuối mùa hạ, đặc trưng quan trọng là có tần suất bão lớn nhất trong năm Thời tiết khá phức tạp, frông lạnh sớm có thể từ Hoa Nam tràn xuống miền Bắc, gây mưa to, và nhiều khi thúc đẩy các áp thấp trên dải hội tụ nội chí tuyến phát triển thành bão Do đó, tháng IX là tháng nhiều bão mà bão lại hay phát sinh đột ngột ngay ở biển Đông, khó dự báo trước Trong tháng này,

vị trí trung bình của dải hội tụ ở vào vĩ độ 16 - 15°B, vì thế ở Trung Bộ có mưa rất nhiều Trên đường hội tụ luôn luôn có áp thấp, phía Bắc gió thổi theo hướng Đông hay Đông Bắc, phía Nam gió thổi hướng Tây hay Tây Nam Vào tháng này, gió Lào đã chấm dứt dần ảnh hưởng ở miền Trung

Tháng X, tháng đầu mùa thu, dải hội tụ nội chí tuyến chỉ quẩn quanh ở đồng bằng Nam Bộ, ít khi tới Quy Nhơn Do frông cực đã sang, thời tiết của NPc

đã xuất hiện, nhất là vào hạ tuần, khác với tháng IX là tháng chưa có ngày nào nhiệt độ hạ thấp như vậy, bão còn đáng kể, nhưng hay đổ bộ lên miền Trung Tháng XI cuối thu, chế độ mùa đông đã bắt đầu với các đợt gió mùa Đông Bắc càng ngày càng nhiều, càng ít biến tính, càng lạnh Dải hội tụ nội chí tuyến

đã ra khỏi lãnh thổ Việt Nam, xuống gần đường xích đạo Gió ở phía Nam biển Đông thường thổi theo hướng Đông Bắc vào áp thấp xích đạo, gây mưa địa hình cho miền Trung Bão với gió mạnh vẫn có thể đe dọa miền Nam Trung Bộ đến Nam Bộ Và áp thấp Mianma vẫn có lúc xuất hiện, đưa lại thời tiết với gió Tín phong Đông Nam

Tháng XII đi hẳn vào mùa đông với sự thịnh hành của gió mùa Đông Bắc Đường hội tụ nội chí tuyến đã đi xuống phía Nam bán cầu, nhưng nói chung còn

nằm gần xích đạo, vì thế, có lúc bão xuất hiện ở biển Đông và vẫn có khả năng

đổ bộ vào Nam Bộ với gió giật manh, tuy nhiên cũng rất hi hữu

Nhìn chung, do chịu ảnh hưởng sâu sắc của gió mùa, tài nguyên gió của Việt Nam có sự phân hóa về mặt thời gian trong năm Theo đó, mỗi khu vực chịu ảnh hưởng khác nhau của hai mùa gió Đông Bắc và Tây Nam Độ lớn của tốc độ gió, và độ lớn của năng lượng gió ở mỗi nơi trong từng mùa gió phụ thuộc vào địa hình và vị trí địa lí của khu vực đó

Những khu vực có tiềm năng năng lượng gió mùa lạnh cao hơn mùa nóng

rõ rệt là:

- Các hải đảo phía Đông lãnh thổ (trừ các đảo gần bờ từ Hải Phòng tới Diễn Châu – Nghệ An)

- Khu vực phía Đông tỉnh Lạng Sơn

- Các khu vực núi cao trên toàn lãnh thổ, kể cả Tây Nguyên

- Duyên hải và đồng bằng kế tiếp duyên hải từ Hà Tĩnh đến Cà Mau, đặc biệt từ Tuy Hòa đến Phan Thiết năng lượng mùa lạnh vượt trội hơn so với mùa nóng

Những khu vực có tiềm năng năng lượng gió mùa nóng cao hơn mùa lạnh

rõ rệt là:

- Các hải đảo phía Tây Nam lãnh thổ

- Duyên hải phía Tây và phần đồng bằng kế tiếp Nam Bộ

- Vùng đất thấp và các vị trí dưới thấp phía Tây và Nam Tây Nguyên

- Vùng núi thấp phía Tây Nghệ An, Hà Tĩnh và Bình Trị Thiên

- Duyên hải từ Hải Phòng tới Diễn Châu – Nghệ An và đồng bằng kế tiếp Tại các vùng khác trên lãnh thổ, tiềm năng năng lượng của hai mùa gió gần tương đương với nhau Tỷ lệ giữa tiềm năng hai mùa gió không thay đổi theo độ cao

Sự phân hóa tài nguyên gió theo độ cao trên lãnh thổ, có thể xem vừa là trở ngại trong quá trình khai thác tài nguyên gió Chính sự phân hóa này, là sự chi phối tốc độ gió cũng như khả năng khai thác Có một số nơi, chỉ có ưu thế trong những mùa gió nhất định, song tổng năng lượng gió hay tài nguyên gió trong năm ở mức trung bình

Bản đồ 1: Tài nguyên gió Việt Nam theo mùa

(Nguồn: [16])

2.2.2 Tài nguyên gió theo độ cao

Địa hình vào độ cao chi phối sâu sắc tài nguyên gió, vì vậy mà tài nguyên gió từ mặt đất, có sự không đồng nhất khi thay đổi độ cao Sự đánh giá tài nguyên gió theo các thang độ cao: tại mặt đất, 20m, 30m, 65m, và 80m là các chỉ tiêu mà tại đó, tài nguyên gió đã có sự phân hóa sâu sắc Các độ cao cũng là điều kiện tương ứng độ cao của tuabin phong điện trong quá trình khai thác hiệu quả tài nguyên gió

Sự phân bố tài nguyên gió trên mặt đất (độ cao 10m)

Có thể nhận thấy, tốc độ gió ở Việt Nam nhìn chung nhỏ Phần lớn trên lãnh thổ tốc độ gió trung bình năm không vượt quá 3m/s Trên các núi cao gần biên giới gió trung bình năm chỉ từ 2 – 3m/s

Các vùng núi thấp và trung du Bắc Bộ gió chỉ dưới 2m/s Lạng Sơn là nơi

có gió khá nhất so với các vùng núi thấp khác của Bắc Bộ

Vùng Tây Tây Bắc gió rất yếu Trong các thung lũng và lòng chảo gió chưa tới 1m/s Tuy nhiên ở khu vực này có nhiều vị trí trên các hoặc ở những nơi thấp hơn giữa các dãy núi xuất hiện gió địa hình có tốc độ đáng kể Gió trên các dãy núi cao của Hoàng Liên Sơn rất mạnh, trung bình 4 – 5 m/s, nhất là tại các triền Đông của dãy núi này

Ở Đông bằng Bắc Bộ, phần tiếp giáp với trung du phía Bắc, gió yếu Chỉ ở Đông Nam châu thổ gió mới có tốc độ khá hơn, gió mạnh dần từ đất liền ra biển Trên các dải duyên hải đồng bằng Bắc Bộ và các địa hình nằm sát bờ biền phía Nam tỉnh Quảng Ninh, Thái Bình, Hải Phòng, tốc độ gió trung bình năm trên 3m/s

Trên dải duyên hải rất hẹp nằm sát biển Trung Bộ, tốc độ gió trung bình năm trên 2m/s Phía Tây dải duyên hải này là vùng núi thấp của dãy Trường Sơn, xen kẽ với núi là các khoảng đất thấp, có tốc độ gió yếu Nằm sát biên giới Việt Lào có nhiều núi cao, tốc độ gió trung bình ở đây trên 2m/s, trên các dải cao có thể tới 3 – 4m/s Tây Nguyên là vùng có tốc độ gió khả quan nhất lãnh thổ Vùng có tốc độ gió trên 2,5m/s khá rộng, nhiều nơi tốc độ gió trên 3m/s tren các núi cao có thể vượt 4m/s Vùng Tây Nguyên chịu ảnh hưởng của gió mùa Đông Bắc nhiều hơn gió Tây Nam, đặc biệt ở sườn Đông Ngược lại, ở các nơi thấp trong vùng này lại chịu ảnh hưởng của gió mùa Tây Nam nhiều hơn gió mùa Đông Bắc nhất là tại những nơi nằm lùi về phía Tây Vùng đất thấp phía Tây Tây Nguyên giáp Campuchia gió rất yếu, tốc độ gió trung bình năm dưới 2m/s Ngoài ra, ở một số nơi vùng núi Tây Nguyên có gió địa hình với tốc độ gió đáng kể

Bản đồ 2: Tài nguyên gió Việt Nam ở độ cao 10m

(Nguồn: [16])

Bảng 7: Tốc độ gió trung bình ở một số địa phương trên cả nước

mùa lạnh lớn trội hơn so với gió trong mùa nóng Ở đồng bằng Nam Bộ, tốc độ gió trung bình năm trên 2m/s xuất hiện trên các dải đất khá rộng bao quanh phía Đông và phía Tây Tốc độ gió trên 3m/s chỉ có trên dải duyen hải rất hẹp nằm sát biển.Vào sâu trog đất liền, gió yếu, tốc độ gió trung bình năm chỉ đạt 1,5 – 2,0m/s Phía Đông Nam Bộ có tốc độ gió khả quan rõ rệt trong mùa gió Đông Bắc Ngược lại, vùng Tây Nam Bộ là nơi trực tiếp đón gió mùa Tây Nam

Trên các hải đảo càng xa đất liền gió càng mạnh Tại các đảo xa bờ phía Đông lãnh thổ gió rất mạnh Tốc độ gió trung bình năm ở đảo Bạch Long Vĩ là 6,3m/s, Trường Sa là 5,8m/s, Phú Qúy là 5,1m/s Các đảo phía Nam lãnh thổ gió yếu hơn hẳn Trung bình năm tại Côn Đảo và Phú Quốc chỉ 2,7m/s

Đây là cơ sở đầu tiên để đánh giá tài nguyên gió trên cơ sở so sánh các khu vực địa lí Việt Nam trong quá trình khai thác tài nguyên gió Theo đó, tại độ cao mặt đất, mật độ năng lương gió phân bố năng lượng gió trung bình năm là thông tin quan trọng ban đầu với mục đích sử dụng và khai thác nguồn tài nguyên gió với điều kiện cụ thể của từng địa phương Biến trình năm của năng lượng gió có dạng như biến trình năm của tốc độ gió Trong đó, mật độ năng lượng gió là động năng của gió trên một đơn vị diện tích, ở một độ cao nhât định, phụ thuộc vào địa hình với đơn vị (W/m2

Cực đại thứ hai ở đồng bằng Bắc Bộ thường vào giữa mùa gió Đông Nam với giá trị khá cao, có khi còn vượt cả cực đại mùa đông, nhưng thời gian xuất hiện năng lượng lớn thường rất ngắn

Ở Trung Bộ, những vị trí sát biển, tiềm năng năng lượng gió trong mua gió Đông Bắc vẫn chiếm ưu thế với tháng lớn nhất từ 100 – 200W/m2, vào đất liền,

ưu thế chuyển sang mùa gió Đông Nam

Ở Tây Nguyên, tiềm năng gió mùa Đông Bắc chiếm ưu thế, tuy nhiên ở các vị trí thấp, do địa hình nên trong năm gió Tây Nam mạnh hơn gió Đông Bắc

Ở Nam Bộ, vai trò của cả hai mùa gió đều rõ rệt Ở ven biển phía Đông cực đại trong biến trình vào mùa gió Đông Bắc với tháng lớn nhất 100 – 150W/m2

Ở đông bằng, biến trình năm của mật độ năng lượng gió chỉ còn một cực đại vào giữa mùa gió Tây Nam với tháng lớn nhất khoảng 100 - 200W/m2

Tiềm năng năng lượng gió tăng từ đất liền ra ngoài khơi; có xu hướng giảm khi thổ, tổng năng lượng năm > 400KWh/m2 trên các đảo xa bờ Tại các đảo phía Nam giảm dần từ 400 – 900 Vùng ven biển có tiềm năng đáng kể Trên các bờ biển thoáng gió của Bắc Bộ và Trung Bộ, tiềm năng từ 800 – 1000KWh/m2, ven biển phía Đông Nam Bộ từ 600 – 800KWh/m2

và giảm đi ở ven biển phía Nam và phía Tây Ở đồng bằng Bắc Bộ theo chiều từ trung du ra biển, tiềm năng năng lượng gió tăng từ 250 đến 800 – 1000 KWh/m2

Trên dải đồng bằng hẹp Trung Bộ nơi mà dãy Trường Sơn hạ thấp xuống, tiềm năng khá phong phú, khoảng 700 – 800 KWh/m2

Cũng tại độ cao mặt đất khi xét tới tiềm năng năng lượng gió.Ở mặt đất, tiềm năng năng lượng gió ở Việt Nam nhìn chung nhỏ Phần lớn trên lãnh thổ, tổng năng lượng gió cả năm không vượt quá 200 KWh/m2

Chỉ trên các đảo, chỉ trên các đảo, các vị trí nằm sát biển và trên các núi cao mới có tiềm năng khả quan

Khu vực đồng bằng Bắc Bộ nơi có tiềm năng đáng kể nhất là duyên hải từ Cẩm Phả đến Ninh Bình và phần đồng bằng tiếp giáp với duyên hải này Nhiều

vị trí nằm sát biển của các tỉnh thuộc đồng bằng Bắc Bộ, tổng năng lượng năm

có thể đạt tới 500KWh/m2 Một số nơi trên dãy núi cao Hoàng Liên Sơn, tổng năng lượng năm lớn hơn 500KWh/m2

Tại vùng núi phía Đông Lạng Sơn, năng lượng gió mang lại rất phong phú Ngoài ra , trên các núi cao biên giới phía Bắc

và vùng núi cao nguyên Mộc Châu gió cũng có tiềm năng đáng kể

Ở nửa phía Bắc Trung Bộ, tiềm năng khá nghèo Chỉ có dải duyên hải hẹp của

Hà Tĩnh, các tỉnh vùng Bình Trị Thiên và núi cao trên dãy Trường Sơn mới có tiềm năng khá lớn Tuy nhiên cũng chỉ ở mức 300 – 400KWh/m2

Phần lớn diện tích của nửa Nam Trung Bộ và là vùng núi và các cao nguyên cao ở Tây Nguyên, đây chính

là những vùng có tiềm năng khả quan rộng lớn nhất trên lãnh thổ; trừ vùng đất thấp phía Tây giáp Campuchia và vùng núi thấp phía Đông thuộc các tỉnh Quảng Ngãi, Bình Định có tiềm năng nhỏ, các nơi khác có tiềm năng khá phong phú; đặc biệt là